淺談Redis對於過期鍵的三種清除策略
對於過期鍵一般有三種刪除策略
- 定時刪除：在設置鍵的過期時間的同時，創建一個定時器(timer)，讓定時器在鍵的過期時間來臨時，立即執行對鍵的刪除操作；
- 惰性刪除：放任鍵過期不管，但是每次從鍵空間中獲取鍵時，都檢查取得的鍵是否過期，如果過期的話，就刪除該鍵；如果沒有過期，那就返回該鍵；
- 定期刪除：每隔一段時間，程序就對數據庫進行一次檢查，刪除裡面的過期鍵。至於刪除多少過期鍵，以及要檢查多少個數據庫，則由算法決定。
下面我們來看看三種策略的優缺比較：
- 定時刪除策略對內存是最友好的：通過使用定時器，定時刪除策略可以保證過期鍵會盡可能快地被刪除，並釋放過期鍵所占用的內存；但另一方面，定時刪除策略的缺點是，他對CPU是最不友好的：在過期鍵比較多的情況下，刪除過期鍵這一行為可能會占用相當一部分CPU時間，在內存不緊張但是CPU時間非常緊張的情況下，將CPU時間用在刪除和當前任務無關的過期鍵上，無疑會對服務器的響應時間和吞吐量造成影響；
- 惰性刪除策略對CPU時間來說是最友好的：程序隻會在取出鍵時才對鍵進行過期檢查，這可以保證刪除過期鍵的操作隻會在非做不可的情況下進行；惰性刪除策略的缺點是，它對內存是最不友好的：如果一個鍵已經過期，而這個鍵又仍然保留在數據庫中，那麼隻要這個過期鍵不被刪除，它所占用的內存就不會釋放；
- 定時刪除占用太多CPU時間，影響服務器的響應時間和吞吐量；惰性刪除浪費太多內存，有內存泄漏的危險。定期刪除策略是前兩種策略的一種整合和折中：
- 定期刪除策略每隔一段時間執行一次刪除過期鍵操作，並通過限制刪除操作執行的時長和頻率來減少刪除操作對CPU時間的影響；
- 通過定期刪除過期鍵，定期刪除策略有效地減少瞭因為過期鍵而帶來的內存浪費；
- 定期刪除策略的難點是確定刪除操作執行的時長和頻率。
Pre
Redis-17Redis內存回收策略
Redis Key的超時設置處理
expire key seconds
單位是秒。返回1成功，0表示key已經設置過過期時間或者不存在。 如果想消除超時則使用persist key。如果希望采用絕對超時，則使用expireat命令。
ttl key
返回設置過過期時間的key的剩餘過期秒數 -1表示沒有設置過過期時間，對於不存在的key,返回-2。
pexpire key 毫秒數
設置生命周期。
pttl key
以毫秒返回生命周期。
被動刪除
當讀/寫一個已經過期的key時，會觸發惰性刪除策略，直接刪除掉這個過期key.
舉個例子， set 一個 過期時間為 600s的 key , 當 到瞭 600s後，redis 並不會執行刪除， 為瞭性能，redis 會在你下次訪問的時候 去刪除 。
這樣的話，我如果永遠不訪問，那不歇菜瞭麼？ 不要著急，Redis還有主動刪除 。
主動刪除
由於惰性刪除策略無法保證冷數據被及時刪掉，所以Redis會定期主動淘汰一批已過期的key。
說白瞭，這就是定時任務幹的活，防止有些key 一直占用內存。
當REDIS運行在主從模式時，隻有主結點才會執行被動和主動這兩種過期刪除策略，然後把刪除操作”del key”同步到從結點.
當前已用內存超過maxmemory限定時，觸發主動清理策略
第三種策略的情況: 當前已用內存超過maxmemory限定時，會觸發主動清理策略.
我們需要根據自身業務類型，選好maxmemory-policy(最大內存淘汰策略)，設置好過期時間。如果不設置最大內存，當 Redis 內存超出物理內存限制時，內存的數據會開始和磁盤產生頻繁的交換 (swap)會讓 Redis 的性能急劇下降。
默認策略是volatile-lru，即超過最大內存後，在過期鍵中使用lru算法進行key的剔除，保證不過期數據不被刪除，但是可能會出現OOM問題。
其他策略如下：
- allkeys-lru：根據LRU算法刪除鍵，不管數據有沒有設置超時屬性，直到騰出足夠空間 為止
- allkeys-random：隨機刪除所有鍵，直到騰出足夠空間為止。
- allkeys-random：隨機刪除所有鍵，直到騰出足夠空間為止。
- volatile-ttl：根據鍵值對象的ttl屬性，刪除最近將要過期數據。如果沒有，回退到noeviction策略。
- noeviction：不會剔除任何數據，拒絕所有寫入操作並返回客戶端錯誤信息”(error)。OOM command not allowed when used memory”，此時Redis隻響應讀操作
記住： volatile 開頭的策略，隻清理過期的key , 而all開頭的策略則不管你過不過期，都會清理。
總結
- 當client主動訪問key會先對key進行超時判斷，過時的key會立刻刪除。
- 從節點不會過期掃描，從節點對過期的處理是被動的。 在主從復制環境中，由於上述原因存在已經過期但是沒有刪除的key，在主snapshot時並不包含這些key，因此在slave環境中我們往往看到dbsize較master是更小的。
如果clien永遠都不再get那條key呢？
redis會在Master的後臺，每秒10次的執行如下操作：
隨機選取100個key校驗是否過期，如果有25個以上的key過期瞭，立刻額外隨機選取下100個key(不計算在10次之內)。可見，如果過期的key不多，它最多每秒回收200條左右，如果有超過25%的key過期瞭，它就會做得更多。
到此這篇關於淺談Redis對於過期鍵的三種清除策略的文章就介紹到這瞭,更多相關Redis 過期鍵清除內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！